温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分致冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氟利昂等是地球大气中主要的温室气体。

温室气体影响全球气候变暖的能力是用全球变暖潜力值（Global Warming Potential）来衡量的，全球变暖潜力值指温室气体影响全球气候变暖的能力，以二氧化碳为基准，1单位二氧化碳使地球变暖能力为1，其他气体均以其相对数值来表示。全球变暖潜力值会随着时间改变，政府间气候变化专门委员会（IPCC）提议用100年的全球变暖潜力作为对照标准。《京都议定书》中主要气体的全球变暖潜力值如表5-2所示。

表5-2　主要气体的全球变暖潜力值

注：大气中的浓度为1990年数据，数据来源于《京都议定书》。

由于大气中二氧化碳浓度远远大于其他温室气体，尽管其全球变暖潜力值远低于其他温室气体，但二氧化碳对全球气候变暖的贡献最大，其温室效应贡献占到50%以上。碳排放是温室气体排放的简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳，因此可以用碳作为代表，简单地将“碳排放”理解为“二氧化碳排放”。

1吨标准煤的能量，约为0.7吨纯碳充分燃烧释放的热量。二氧化碳与碳的分子量之比为3.7，0.7吨乘以3.7即得出：消耗1吨标准煤的能源，排放的二氧化碳量约为2.6吨。《中华人民共和国2017年国民经济和社会发展统计公报》显示，我国全年能源消费总量44.9亿吨标准煤，其中实际消费的化石燃料能源量占87.0%，消费化石能源排放的二氧化碳量为101.6亿吨。

来自太阳各种波长的辐射中，到达地面的辐射有少量短波长的紫外光、大量的可见光和长波红外光。这些辐射在被地面吸收后，最终都以长波辐射的形式又返回外空间，从而维持地球的热平衡。(www.daowen.com)

全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用化石燃料，排放出大量的二氧化碳等多种温室气体造成的。温室气体（如CO2）像温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光射到地面，也能阻止地面重新辐射出来的红外光返回外空间。因此，二氧化碳起着单向过滤器的作用。大气吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高，这种现象为温室效应。

1896年，瑞典科学家Svante Arrhenius发表题为《空气中碳酸对地面温度的影响》的论文，首次针对大气中二氧化碳浓度对地表温度的影响进行量化。

从1958年起，气候学家就在美国夏威夷的冒纳罗亚火山上持续测量二氧化碳浓度，测量结果显示，二氧化碳的浓度正在持续上升，而且上升趋势与全球的化石燃料燃烧相关。1985年，苏联和法国科学家在南极大陆Vostok钻取冰芯，推演出了42万年来的二氧化碳浓度。20世纪90年代初，政府间气候变化委员会提出到2050年全球平均温度将上升3.5℃。

全球变暖的后果，会出现全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等现象，不仅危害自然生态系统的平衡，而且威胁人类的食物供应和居住环境。

针对全球气候变暖的挑战，国际社会在1992年制定了《联合国气候变化框架公约》（以下简称《公约》），并于1997年12月在日本京都召开的《公约》第三次缔约方大会上达成了《京都议定书》（以下简称《议定书》）。《议定书》要求30多个附件一国家（包括发达国家和经济转型国家）在2008至2012年间，将温室气体的排放量平均比1990年削减5.2%以上。《议定书》于2005年2月16日正式生效。到2009年2月，一共有183个国家通过了《议定书》（超过全球排放量的61%）。这标志着国际社会进入了一个实质性减排温室气体的阶段。

2016年签订的《巴黎协定》是继1992年《联合国气候变化框架公约》、1997年《京都议定书》之后，人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本，形成了2020年后的全球气候治理格局。《巴黎协定》主要目标是将21世纪全球平均气温上升幅度控制在2℃以内，并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上1.5℃以内。

《巴黎协定》是迄今最复杂、最敏感，也是最全面的气候谈判结果，它在如此短的时间里得以生效，体现了世界各国面对气候变化采取全球行动的坚定决心，它的生效使得政府、城市、地区、公民、企业和投资者的努力得以具体化，这是人类在战胜气候变化威胁上的一个历史转折。

《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划（2014—2020年）的通知》（国办发〔2014〕31号）指出，坚持“节约、清洁、安全”的战略方针，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系；重点实施四大战略之一——绿色低碳战略；着力优化能源结构，把发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向；坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举，逐步降低煤炭消费比重，提高天然气消费比重，大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源和核电消费比重，形成与我国国情相适应、科学合理的能源消费结构，大幅减少能源消费排放，促进生态文明建设。到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%，天然气比重达到10%以上，煤炭消费比重控制在62%以内。